Rapport omtrent de valorisatie van afvalstromen uit landbased maricultuur in Vlaanderen en Zeeland

ILVO, 2017

Rapport omtrent de valorisatie van afvalstromen uit landbased maricultuur in Vlaanderen en Zeeland

1 INTRODUCTIE

Op wereldvlak is aquacultuur de snelst groeien agribusiness sector in de wereld (> 7%/jaar). De redenen van deze snelle aangroei zijn de ontwikkeling van methoden voor het induceren van de productie van rijpe geslachtscellen, productie methoden voor levende voedersoorten (Artemia, rotiferen en copepoden) voor larven en de intensifiëring van de aquacultuur. Deze intensifiëring kan echter negatieve effecten hebben op de productieresultaten, zoals de beschikbaarheid van voldoende hoeveelheden vers water van goede kwaliteit. Door de hoge stockeringsdichtheden moeten de waterpartijen voldoende gevoed worden, waarbij het bioremediatiepotentieel sterk wordt overschreden en er een accumulatie gebeurd van organische afvalstoffen en nutriënten, die ver boven de toleratie van de gekweekte dieren stijgt (Piedrahita, 2003). Om die reden wordt een groot deel van het water dagelijks ververst (flow-through systeem), waarbij het teveel aan toxische stoffen worden afgevoerd en aangelengd met vers water. Voor een dergelijk flow through systeem zijn echter zeer hoge volumes aan vers water noodzakelijk. Daarbij komt nog dat de afvalstoffen/nutriënten in het effluent een gevaar kunnen vormen voor het oppervlaktewater (eutrofiering en vermindering in waterkwaliteit met impact op drinkbaarheid en biodiversiteit). Voor een garnalenkwerij bedraagt dit ongeveer 20m³ vers water per kg geproduceerde garnaal (Wang, 2003). Voor een gemiddelde garnaalkwekerij met een productie van 1 ton per ha per jaar en een totaal vijveroppervlak van 5 ha, is dat 270 m³ per dag. Voor een medium grote forelkwekerij van 140 m³ is dat 14000 m³ per dag (Maillard et al., 2005). Daarom worden de meeste kweeksystemen, teneinde een grotere onafhankelijkheid van vers water te bekomen, gebouwd met recirculatiesystemen of RAS (Recirculating Aquaculture System). Een RAS zorgt er voor dat een zeer groot deel van het kweekwater terug kan gebruikt worden. Daartoe wordt het water gefilterd (mechanisch en biologisch), gebufferd, gewassen van CO2 en terug van zuurstof voorzien (Gutierrez-Wing en Malone, 2006). Hierdoor kan de graad van waterverversing teruggedrongen worden tot 5-10% per dag van het totale kweekvolume (Twarowska et al., 1997). Deze waterverversing is noodzakelijk omdat enerzijds heel fijn particulair materiaal niet uit het kweekwater kan gefilterd worden en anderzijds doordat er tijdens het mineralisatie- en nitrificatieproces (biofiltratie) bepaalde schadelijke stoffen worden omgezet in minder schadelijke stoffen, zoals nitraten, fosfaten en diverse zouten, die grotendeels in het kweekmedium blijven. Door hun opstapeling kunnen zij een drempelwaarde bereiken, waarop ze een schadelijke uitwerking krijgen op de kweeksoort, met als resultaat groeivertraging, verminderde ziekte- en stressresistentie, verhoogde mortaliteit, e.d., wat een negatieve invloed heeft op de productieresulaten. De graad van opstapeling van de diverse producten is voornamelijk afhankelijk van de hoeveelheid voedergift, de voedersamenstelling en het volume aan water in het RAS. Bij een tarbotkwekerij met een jaarlijkse productie van 100 ton, werkend met een traditioneel recirculatiesysteem (RAS), bedraagt het volume aan spuiwater ongeveer 180 m³ per dag. Doordat RAS meer technologie vereist zijn de investeringen voor een kwekerij met RAS (5.9 Euro per kg jaarlijkse productie) veel hoger dan voor een kwekerij op doorstroom (ongeveer 1.3 Euro per kg jaarlijks productie) (Gutierrez-Wing and Malone, 2006). Daarenboven is het, zelfs met deze geringe waterverversingsgraad, op sommige locaties nog steeds moeilijk of onmogelijk om aan voldoende hoeveelheden vers water te geraken van goede kwaliteit.

Figuur 1. Klassiek recirculatiesysteem – RAS (bron: http://www.grovisco.eu/wp-content/uploads/schema-zuivering.jpg)

Bijkomend probleem is dat het spuiwater beladen is met organische en anorganische opgeloste stoffen en particulair materiaal. Deze reststromen ontstaan doordat vissen niet alle nutriënten, die via het voer aan het kweeksysteem wordt toegevoegd, door de kweeksoort worden vastgelegd in biomassa (groei). Zo produceert een zeebaarskwekerij van 100 ton dagelijks meer dan 70 kg mest, met een N-concentratie van 10 kg/dag en een P-concentratie van 1 kg/dag (Lemarié et al. 1998). Dat spuiwater kan niet geloosd worden op het rioleringsnetwerk, vanwege een te hoge saliniteit en dient bijgevolg te voldoen aan de milieunormen voor het lozen op het oppervlakte water (zie verder). Indien dat niet het geval is, dient men het te lozen afvalwater bijkomend een waterbehandeling te geven, teneinde te voldoen aan de lozingsnormen. Verder dienen lozingspremies betaald te worden.

Het spuiwater dient dus eerst ontdaan te worden van particulair materiaal door het in te dikken, bvb. door gebruik te maken van flocculatiemiddelen, waarbij de vloeibare fase nog een nabehandeling krijgt voor het verwijderen van nitraten (dentrificatie). Een dergelijk volume aan spuiwater dient trouwens ook dagelijks vervangen te worden door vers zeewater. Wanneer de kwekerij niet dicht bij een zoutwaterinwinningsgebied ligt, zorgen dergelijke volumes tevens voor logistieke problemen inzake de aan- en afvoer van zeewater. Dit alles zorgt voor extra kosten. Kortom, het reduceren van effluentwater in de aquacultuur is niet alleen economisch interessant, maar zorgt ook voor een duurzame benutting van water en energiebronnen.

Maar, de beschikbaarheid van voldoende hoeveelheden zeewater van goede kwaliteit, alsook de mogelijkheden om zoutwater te lozen op oppervlakte wateren, vormen een serieuze hindernis voor de ontwikkeling van maricultuur aan land in Vlaanderen en Nederland, zelfs met het gebruik van intensieve recirculatiesystemen (RAS).

Voor Nederland werd in 2004 een theoretisch emissiemodel opgesteld waarmee de productie van reststromen door de visteelt kon worden berekend (Schram et al. 2004). Uit de modellering van de productie van reststromen volgt dat in 2004 bij een productie van ruim 10.000 ton marktwaardige vis, bedroeg de totale stikstofproductie 229 ton (15% in vaste fractie en 85% in vloeibare fractie van de reststroom), de totale fosforproductie 107 ton (70% in vaste fractie en 30% in de vloeibare fractie) en de totale organische stofproductie 960 ton CZV (77% in vaste fractie en 23% in vloeibare fractie van de reststroom).

1.1. Regelgeving in Vlaanderen omtrent lozen van afvalwater/mest

Hieronder vindt u de regelgeving van toepassing in Vlaanderen omtrent het “Winnen van grondwater” (geregeld in de milieuvergunning), “Captatie van oppervlaktewater” en “Lozen van afvalwater en mest” (geregeld in de milieuvergunning” opgenomen in het Decreet Integraal Waterbeheer (18/07/2003), VLAREM II (01/08/1995) en de Wet op de bescherming van oppervlaktewateren tegen verontreiniging (26/03/1971).

1.1.1. Decreet Integraal Waterbeheer

Integraal waterbeleid is het beleid gericht op het gecoördineerd en geïntegreerd ontwikkelen, beheren en herstellen van watersystemen met het oog op het bereiken van de randvoorwaarden die nodig zijn voor het behoud van dit watersysteem als zodanig, en met het oog op het multifunctionele gebruik, waarbij de behoeften van de huidige en komende generaties in rekening wordt gebracht.

Hieronder valt:

de bescherming, de verbetering of het herstel van oppervlaktewater- en grondwaterlichamen op zo'n wijze dat tegen de datum, vermeld in artikel 51, § 2, een goede toestand van de watersystemen wordt bereikt,

het voorkomen en verminderen van de verontreiniging van oppervlaktewater en grondwater, het duurzaam beheer van de voorraden aan oppervlakte- en grondwater door,

het voorkomen van de verdere achteruitgang van aquatische ecosystemen, van rechtstreeks van waterlichamen afhankelijke terrestrische ecosystemen en van waterrijke gebieden, onder meer door, het verbeteren en het herstellen van aquatische ecosystemen en van rechtstreeks van waterlichamen afhankelijke terrestrische ecosystemen,

het terugdringen van overstromingsrisico's en het risico op waterschaarste, het terugdringen van landerosie en van de aanvoer van sedimenten naar de

oppervlaktewaterlichamen, en van het door menselijk ingrijpen veroorzaakt transport en de afzetting van slib en sediment in het oppervlaktewaterlichaam, het beheer en het ontwikkelen van waterwegen met het oog op de bevordering van een milieuvriendelijker transportmodus van personen en goederen via de waterwegen en het realiseren van de intermodaliteit met de andere vervoersmodi en het bevorderen van de internationale verbindingsfunctie ervan,

de integrale afweging van de diverse functies binnen een watersysteem, evenals het onderling verband tussen de verschillende functies van het watersysteem,

het bevorderen van de betrokkenheid van de mens met het watersysteem, waaronder de verhoging van de belevingswaarde in stedelijk gebied en vormen van zachte recreatie.

Belangrijk voor de kweker is dat de volgende vergunningen onderworpen aan de Watertoets : 1) de omgevingsvergunning voor stedenbouwkundige handelingen of voor het verkavelen van gronden van een project, 2) indien relevant, de omgevingsvergunning voor de exploitatie van ingedeelde inrichtingen of activiteiten van een project, 3) indien relevant, de milieuvergunning, 4) de vergunning voor een watervang, 5) de machtiging voor het uitvoeren van buitengewone werken van verbetering en wijziging en 6) de vergunning betreffende het natuurbehoud en het natuurlijk milieu.

De volgende plannen en programma's worden in ieder geval onderworpen aan de watertoets : 1) een ruimtelijk uitvoeringsplan en een algemeen en bijzonder plan van aanleg als vermeld in artikel 1.1.2, 9°, van de Vlaamse Codex Ruimtelijke Ordening van 15 mei 2009; 2) een plan van de nieuwe wegen en afwateringen als vermeld in de wet van 22 juli 1970 op de ruilverkaveling

van landeigendommen uit kracht van wet en het ruilverkavelingsplan opgemaakt in uitvoering van voormelde wet; 3) een landinrichtingsplan als vermeld in het decreet van 28 maart 2014 betreffende de landinrichting; 4) de plannen en programma's, vermeld in artikel 27, § 2, 5°, en artikel 28, § 2, 4° /1, van dit decreet; 5) waterhuishoudingsplannen van Polders en Wateringen als vermeld in het besluit van de Vlaamse Regering van 18 januari 2002 houdende het toekennen van een gewestbijdrage aan polders, wateringen, verenigingen van wateringen voor het uitvoeren van bepaalde waterhuishoudkundige werken en tot vastlegging van de procedure inzake subsidiëring van deze werken; en 6) natuurrichtplannen als vermeld in het decreet van 21 oktober 1997 betreffende het natuurbehoud en het natuurlijk milieu.

1.1.2. Vlaams Reglement betreffende de milieuvergunning - VLAREM

VLAREM I omvat de procedures over de opmaak van een milieuvergunningsaanvraag en/of melding en regelt wie een milieuvergunning moet aanvragen, welke overheid hiervoor bevoegd is, welke procedures moeten gerespecteerd worden en wie de vergunningsvoorwaarden moet controleren. Terwijl VLAREM II bepaalt welke de algemene en sectorale normen zijn waaraan een onderneming moet voldoen om de milieuvergunning te verkrijgen en dus de bedrijfsactiviteit uit te voeren. Deze bevat ook de volledige reglementering omtrent de taken en de hoedanigheid van de milieucoördinator.

Om te weten of je bedrijf nu al dan niet vergunningsplichtig is, en zo ja, of het een klasse 1 of klasse 2 inrichting betreft, moet je de bijlage 1 van Vlarem I overlopen. Daarin wordt een lijst opgesomd van alle hinderlijk activiteiten, met per activiteit nog een opdeling in klasses. Elke activiteit of rubriek is ingedeeld in subrubrieken en voorzien van 8 kolommen. In de eerste kolom staat bij elke subrubriek een cijfer van 1 tot 3. Het is op basis van deze indelingslijst dat bedrijven in 3 klassen ingedeeld worden. Het is mogelijk dat verschillende activteiten een verschillende klasse-indeling krijgen. In dat geval is de activiteit met de hoogste klasse-indeling bepalend voor de indeling van je inrichting. Die klasse-indeling en het geplande project bepalen op hun beurt welke procedure er gevolgd moet worden en bij welke overheid bevoegd is.De indelingslijst is een limitatieve lijst. Dat betekent dat een bedrijf enkel vergunnings- of meldingsplichtig als minstens één activiteit (rubriek) uit de indelingslijst plaatsvindt. Uit de 8 kolommen van de indelingslijst kan je onder meer afleiden of je een milieucoördinator nodig hebt, wie advies zal verlenen bij je aanvraag, of je een milieujaarverslag moet maken, enz.

Effluentwater

Voor Vlaanderen gelden de richtwaarden opgegeven in Bijlage 2.3.1. Basismilieu-kwaliteitsnormen voor oppervlaktewater in Vlarem II. Enerzijds moeten de algemene voorwaarden gerespecteerd worden (hoofdstuk 4 van Vlarem 2, met vooral hoofdstuk 4.2: beheersing van oppervlaktewaterverontreiniging). Voor de bepaling van de normen speelt de plaats waar geloosd wordt een belangrijke rol: openbare riolering of oppervlaktewater. Zoutrijk effluentwater (uit een zeewater recirculatiesysteem) kan sowieso niet op de riool geloosd worden, vanwege de hoge saliniteit en de daaraan gekoppeld hoge chloride concentraties. Hoewel er geen sectorale voorwaarden in Vlarem II zijn voor landbouw (aquacultuur) opgenomen en ook geen BBT voor aquacultuur, bevat het water uit maricultuur wel stoffen van de lijst III van bijlage 2C van Vlarem1, dus betreft het bedrijfsafvalwater met gevaarlijke stoffen. Gezien Riool Waterzuiverings installaties (RWZI) niet uitgerust zijn voor sanering van gevaarlijke

stoffen, is lozing op het rioolnetwerk pas mogelijk na verwijdering aan de bron. VLAREM hanteert een duidelijke logica om de lozing van gevaarlijke stoffen in bedrijfsafvalwater te regelen: lozingen van gevaarlijke stoffen in concentraties onder de milieukwaliteitsnormen (indelingscriterium gevaarlijke stof) zijn impliciet toegelaten; lozingen in hogere concentraties moeten specifiek vermeld worden in de vergunning. Er wordt hierbij geen onderscheid gemaakt tussen lozingen op riolering dan wel in oppervlaktewater.

Het VLAREM bepaalt dat de exploitant als normaal zorgvuldig persoon steeds de beste beschikbare technieken (BBT) moet toepassen ter bescherming van mens en milieu, en dit zowel bij de keuze van behandelingsmethodes op het niveau van de emissies, als bij de keuze van bronbeperkende maatregelen (aangepaste productietechnieken en -methoden, grondstoffenbeheersing en dergelijke meer). Deze verplichting geldt eveneens voor wijzigingen aan ingedeelde inrichtingen, alsook voor activiteiten die op zichzelf niet vergunnings- of meldingsplichtig zijn. De naleving van de voorwaarden van VLAREM en/of van de milieuvergunning worden geacht hiermee in overeenstemming te zijn (afdeling 4.1.2 van titel II van het VLAREM).

BBT vormt het minimaal kader waarbinnen vergunningsvoorwaarden moeten wordenvastgesteld. Voor gevaarlijke stoffen, die als prioritair gevaarlijk worden aangeduid, isvoorkomen en/of beëindiging van verontreiniging het uitgangspunt. Voor alle anderegevaarlijke stoffen is progressieve vermindering en het halen van de indelingscriteria hetuitgangspunt. De operationalisering van deze uitgangspunten wordt uitgewerkt in het Reductieprogramma Gevaarlijke Stoffen. Indien het geloosde afvalwater dus gevaarlijke stoffen bevat in concentraties boven de geldende milieukwaliteitsnormen van het ontvangendeoppervlaktewater, moeten aanvaardbare concentraties en/of vrachten opgelegd worden.

Tabel 1. Bijlage 1 van VLAREM I over hinderlijk beschouwde inrichtingen en hun indeling in klassen – Rubriek 3 Afvalwater en koelwater.

Klasse3.2 Het, zonder behandeling in een afvalwaterzuiveringsinstallatie, lozen van

bedrijfsafvalwater dat al dan niet één of meer van de in 2C bij titel I van het Vlarem bedoelde gevaarlijke stoffen bevat [in concentraties hoger dan de indelingscriteria, vermeld in de kolom “indelingscriterium GS (gevaarlijke stoffen)” van artikel 3 van bijlage 2.3.1 van titel II van het Vlarem], met een debiet:

1° tot en met 2 m³/ha) wanneer het bedrijfsafvalwater geen gevaarlijke stoffen hoger dan voormelde concentraties bevatb) wanneer het bedrijfsafvalwater één of meer gevaarlijke stoffen hoger dan voormelde concentraties bevat

3

22° van meer dan 2 m³/h tot en met 100 m³/h 23° van meer dan 100 m³/h 1

3.4 Het, zonder behandeling in een afvalwaterzuiveringsinstallatie, lozen vanbedrijfsafvalwater dat al of niet één of meer van de in bijlage 2C bij titel I van het Vlarem bedoelde gevaarlijke stoffen bevat [in concentraties hogerdan de indelingscriteria, vermeld in de kolom “indelingscriterium GS (gevaarlijke stoffen)” van artikel 3 van bijlage 2.3.1 van titel II van hetVlarem], met een debiet:

1° tot en met 2 m³/h:

a) wanneer het bedrijfsafvalwater geen gevaarlijke stoffen hoger dan voormelde concentraties bevatb) wanneer het bedrijfsafvalwater één of meergevaarlijke stoffen hoger dan voormeldeconcentraties bevat

3

2

2° van meer dan 2 m³/h tot en met 100 m³/h 23° van meer dan 100 m3/h 1

3.6 Afvalwaterzuiveringsinstallaties, met inbegrip van het lozen van het effluentwater en het ontwateren van de bijhorende slibproductie:3. Voor de behandeling van bedrijfsafvalwater dat één of meer van de

in bijlage 2C bij titel I van het Vlarem bedoelde gevaarlijke stoffen bevat in concentraties hoger dan de geldende milieukwaliteitsnormen voor het uiteindelijk ontvangende oppervlaktewater, met uitzondering van de in rubriek 3.6.5. ingedeelde inrichtingen, met een effluent:1° tot en met 5 m³/ha) wanner het effluentwater geen gevaarlijke stoffen hoger dan voormelde concentraties bevatb) wanneer het bedrijsafvalwater één of meer gevaarlijke stoffen hoger dan voormelde concentraties bevat

3

2

2° van meer dan 5 m³/h tot en met 50³/h 23° van meer dan 50 m³/h 1

Binnen VLAREM wordt er een onderscheid gemaakt tussen bedrijfsafvalwater met en zonder gevaarlijke stoffen. Het al of niet aanwezig zijn van gevaarlijke stoffen in het afvalwater wordt bepaald door de aanwezigheid van stoffen opgenomen in bijlage 2C van Vlarem I in bepaalde concentraties in het afvalwater.

Afvalwater uit aquacultuur bevat o.a. nitriet, nitraat en fosfaat. Gezien deze stoffen als een limiterende factor voor visgroei gelden, wordt het afvalwater uit aquacultuur beschouwd als afvalwater met gevaarlijke stoffen. VLAREM hanteert een duidelijke logica om de lozing van gevaarlijke stoffen in bedrijfsafvalwater te regelen : lozingen van gevaarlijke stoffen in concentraties onder de milieukwaliteitsnormen (indelingscriterium gevaarlijke stof) zijn impliciet toegelaten; lozingen in hogere concentraties moeten specifiek vermeld worden in de vergunning. Er wordt hierbij geen onderscheid gemaakt tussen lozingen op riolering dan wel in oppervlaktewater. M.a.w. het effluentwater zal zonder voorbehandeling niet kunnen geloosd worden. Het is daarom noodzakelijk om de lozingspremies zo laag mogelijk te houden, dat het effluentwater of het kweekmedium in het algemeen een denitrificatiestap ondergaat.

Een dergelijke nabehandeling van het afvalwater is opgenomen in Vlaremindelingslijst (bijlage 1 van Vlarem 1) onder Rubriek 3.6 “Afvalwaterzuiveringsinstallaties, met inbegrip van het lozen van het effluentwater en het ontwateren van de bijhorende slibproductie: voor de behandeling van bedrijfsafvalwater dat al of niet één of meer van de in bijlage 2C bij titel I van het VLAREM bedoelde gevaarlijke stoffen bevat [in concentraties hoger dan de indelingscriteria, vermeld in de kolom “indelingscriterium GS (gevaarlijke stoffen)” van artikel 3 van bijlage 2.3.1 van titel II van het Vlarem], met uitzondering van de in rubriek 3.6.5 ingedeelde inrichtingen (Tabel 1).

Voor de bepaling van de normen is het belangrijk te weten waar het afvalwater zal geloosd worden: op het openbare rioolnetwerk of op het oppervlaktewater. Hiervoor zijn geen sectorale

voorwaarden in Vlarem II voor landbouw (aquacultuur) opgenomen en is er ook geen BBT voor aquacultuur, maar het afvalwater bevat wel stoffen die voorkomen op lijst III van bijlage 2C van Vlarem1 en wordt zoals hierboven reeds aangehaald, gezien als bedrijfswater met gevaarlijke stoffen. Waarbij als uitgangspunt gebruik gemaakt wordt dat Riool-Waterzuiveringsinstallaties (RWZI) niet uitgebouwd zijn voor sanering van gevaarlijke stoffen, waardoor lozing op de riolering van afvalwater met gevaarlijke stoffen, enkel kan gebeuren na verwijdering van deze gevaarlijke stoffen aan de bron.

BBT vormt het minimaal kader waarbinnen vergunningsvoorwaarden moeten worden vastgesteld. Voor gevaarlijke stoffen die als prioritair gevaarlijk worden aangeduid, is voorkomen en/of beëindiging van verontreiniging het uitgangspunt. Voor alle andere gevaarlijke stoffen is progressieve vermindering en het halen van de indelingscriteria het uitgangspunt.De operationalisering van deze uitgangspunten wordt uitgewerkt in het Reductieprogramma Gevaarlijke Stoffen. Indien het geloosde afvalwater dus gevaarlijke stoffen bevat concentraties boven de geldende milieukwaliteitsnormen van het ontvangende oppervlaktewater, moeten aanvaardbare concentraties en/of vrachten opgelegd worden.

Chemische producten

In een kwekerij worde vaak chemische producten gebruikt, zoals pH buffers, maar ook coagulatie/flocculatie voor het indikken van de mest. In sommige gevallen wordt het effluentwater van een drumfilter nog door een mixer geleid, waaraan coagulanten of flocculanten worden aan toegevoegd, met name aluminiumsulfaat, ijzerchloride of langketige polymeren. Deze producten neutraliseren de negatieve lading van de deeltjes in suspensie, waardoor zij aan elkaar gaan klitten en zo microvlokken creëren, na aanpassing van de pH (eveneens via chemische producten). Deze kunnen dan via bvb. een bandfilter aan het effluentwater verwijderd worden. De lozing van deze producten wordt ook vastgelegd binnen VLAREM.

Tabel 2. Bijlage 1 van VLAREM I over hinderlijk beschouwde inrichtingen en hun indeling in klassen – Rubriek 24 Laboratoria (al dan niet geïntegreerd in een elders ingedeelde inrichting)

Klasse24.1 Laboratoria die enige biologische of scheikundige, minerale of organische

bedrijvigheid uitoefenen met het oog op opzoekingen, proeven,analyses, toepassing of ontwikkeling van producten, kwaliteitscontrole op producten, of met een didactisch doel, die door hun afvalwater eenhoeveelheid gevaarlijke stoffen lozen per maand en per stof die opgenomen is in lijst I van bijlage 2C:

1° tot en met 1 kg 32° meer dan 1 kg 2

Mestproductie

Het particulair materiaal (> 30µm) wordt uit het kweekmedium gefilterd door het mechanisch filter in het recirculatiesysteem. Deze filtering is noodzakelijk om de hoeveelheid particulair materiaal in suspensie (Total Suspended Solids – TSS) laag te houden in het kweekmedium. De maximum toegelaten TSS concentratie in het kweekmedium loopt nogal uiteen en is inherent verbonden aan de doelsoort, 15 mg/l (FIFAC) tot 40 mg/l (Muir 1982). Voor het direct lozen van het residu van het mechanisch filter, dient men rekening te houden dat de hoeveelheid aan gesuspendeerde stoffen (TSS) kleiner of gelijk moet zijn aan 25 mg/l (Vlarem II).

Gezien het hoge vochtgehalte van de mest uit de viskwekerij, wordt de vaste mestfractie aangeduid als spuislib. Het lage droge stof gehalte (1.4 – 2.6 %) van het spuislib (Chen et al., 1993) is de voornaamste beperkende factor voor de toepassing in de courant gebruikte mestverwerkingstechnieken. Wanneer men rekening houdt met het feit dat ongeveer 25% van de voedergift resulteert in mest (droge stof), dan kan men stellen dat een tarbotkwekerij met een jaarlijkse productie van 100 ton een mestproductie kent van 61 kg mest (droge stof)/dag of 22.4 ton mest (droge stof)/jaar. Met een gemiddeld droge stof gehalte van 2% is dat jaarlijks 1120 ton spuislib (onverwerkt).

Verder indikken van de mestfractie, door sedimentatie, coagulatie/flocculatie, opslag in GeoTextile zakken en/of bandfilters verhoogt de verwerkingsmogelijkheden, maar tegelijk ook de kosten. Daarnaast is de samenstelling van het spuislib niet ideaal als plantenvoeding. Hoewel het spuislib hoge hoeveelheden stikstof (N) en fosfor (P) bevat, bezit het een lage concentratie aan kalium (K). Bovendien is het overgrote deel van het stikstof organisch gebonden, zodat deze pas opneembaar is voor planten na decompositie van het spuislib door micro-organismen (Bergheim et al., 1993).

Tabel 3. Bijlage 1 van VLAREM I over hinderlijk beschouwde inrichtingen en hun indeling in klassen – Rubriek 28 Mest en meststoffen.

Klasse2 “Opslagplaats van dierlijke mest, waaronder eveneens verstaan de

natuurlijke afvalstoffen van visteeltbedrijven.”Uitzondering : De opslag in agrarisch gebied van vaste dierlijke mest en/of van mengmest op de akker, bedoeld om te worden uitgespreid, is niet ingedeeld onder de voorwaarde dat deze opslag gedurendemaximaal 3 maanden per jaar gebeurt en de volgende minimum-afstanden worden gerespecteerd :- de afstand tot de perceelsgrens en oppervlaktewater bedraagt ten

minste 10 meter;- de afstand tot woningen van derden bedraagt ten minste 100

meter.a) in een gebied ander dan woongebieden met landelijk karakter en agrarische gebieden:

1. van 2 m³ tot en met 10 m³ 32. van meer dan 10 m³ tot en met 100 m³ 23. van meer dan 100 m³ 1

b) in een woongebied met een landelijk karakter:1° van 5 m³ tot en met 100 m³ 32° van meer dan 100 m³ tot en met 1.000 m³ 23° van meer dan 1.000 m³ 1

c) in een agrarisch gebied:1° van 10 m³ tot en met 5.000 m³ 3

2° van meer dan 5.000 m³ 23 Inrichtingen waar dierlijke mest bewerkt of verwerkt wordt, met

uitzondering van de installaties voor de bewerking en/of verwerking van dierlijke mest zoals bedoeld in de rubrieken 9.3. tot en met 9.8, met een bewerkings- of verwerkingscapaciteit op jaarbasis van:a) 2 ton en met 1.000 ton mest 2b) 1.000 ton tot en met 25.000 ton mest 1c) meer dan 25.000 ton mest 1

Winnen van grondwater

Voor maricultuurdoeleinden kan men grondwater gebruiken door deze te vermengen met natuurlijk of artificieel zeezout. Maar ook voor het inwinnen van grondwater in Vlaanderen is een vergunning noodzakelijk. Bij de adviesverlening door de VMM, Afdeling Operationeel Waterbeheer voor vergunningsaanvragen wordt rekening gehouden met onder meer de basisdoelstellingen uit de Kaderrichtlijn Water. Voor waterlichamen die, conform de Kaderrichtlijn Water, als bedreigd of kwetsbaar gekarakteriseerd zijn, worden via de vergunning beperkingen opgelegd, zoals het verkorten van de vergunningsperiode (2 - 5 jaar), het limiteren van het vergunde debiet, het opleggen van bijzondere voorwaarden (zoals het inzetten van alternatieve bronnen, het uitvoeren van een wateraudit of waterbalansstudie en/of het monitoren van de peilen). Deze beperkingen komen bovenop de sectorale voorwaarden (zie VLAREM II). Voor het winnen van grondwater zijn er slechts twee uitzonderingen niet ingedeeld in VLAREM (winningen met een handpomp en winningen minder dan 500 m³/jaar waarvan het water alleen voor huishoudelijke doeleinden wordt gebruikt). De overige grondwaterwinningen zijn ingedeeld als klasse 1, 2 of 3. Voor klasse 1 en 2 geldt een vergunningsplicht en voor klasse 3 een meldingsplicht.

De inwinning van grondwater is sterk gereglementeerd door enerzijds de stijgende zoutwaterspiegel in bepaalde gebieden, alsook door een dalende grondwaterspiegel van zoetwater in andere gebieden. Diepe grondwaterwinningen zijn sinds 2005 geen evidentie meer. Deze worden, omwille van overbemaling, nog maar beperkt hervergund, waarbij ook het vergund oppompvolume wordt gereduceerd.

Tabel 4. Bijlage 1 van VLAREM I over hinderlijk beschouwde inrichtingen en hun indeling in klassen – Rubriek 53 Winnen van grondwater.De hierna vermelde debieten betreffen de totale capaciteit van alle grondwaterwinningen die samen met andere inrichtingen als een geheel moet worden beschouwd overeen-komstig de definitie van milieutechnische eenheid, bedoeld in artikel 1.1.2 van titel II van het VLAREM)Uitzondering:De hierna vermelde inrichtingen zijn niet ingedeeld:a. een grondwaterwinning waaruit het water uitsluitend met een handpomp wordt opgepomptb. een grondwaterwinning van minder dan 500 m³ per jaar waarvan het water uitsluitend voor huishoudelijke doeleinden wordt gebruikt

Klasse1 Boren van grondwaterwinningsputten en/of

grondwaterwinning voor het uitvoeren van3

- proefpompingen gedurende minder dan een jaar2 Bronbemaling die technisch noodzakelijk is voor ofwel de

verwezenlijking van bouwkundige werken, ofwel de aanleg van openbare nutsvoorzieningen:

1° gelegen in beschermde duingebieden, aangeduid opgrond van het decreet van 14 juli 1993 houdende maatregelen tot bescherming van de kustduinen of in een groengebied, een natuurontwikkelingsgebied, een parkgebied of een bosgebied (gebieden bepaald volgens de begrippen van het koninklijk besluit van 28 december 1972 betreffende de inrichting en de toepassing van de ontwerpgewestplannen en gewestplannen):a) met een debiet van maximum 500 m3 per dagb) met een debiet van meer dan 500 m3 per dag tot maximum 2.000 m3 per dagc) met een debiet van meer dan 2.000 m³/d

32

12° gelegen in een ander gebied dan vermeld in 1° 3

3 Drainering die noodzakelijk is om het gebruik en/of de exploitatie van cultuurgrond mogelijk te maken of houden

3

5 Bronbemaling die noodzakelijk is om het gebruik en/of de exploitatie van gebouwen of bedrijfsterreinen mogelijk te maken of houden

3

8 Boren van grondwaterwinningsputten en grondwaterwinning, andere dan deze bedoeld in rubriek 53.1 tot en met 53.7, met een opgepomptdebiet:

1° van minder dan 500m³/jaar 32° van 500 m³/jaar tot en 30.000 m³/jaar 23° van meer dan 30.000 m³/jaar 1

Lozingen in grondwater

Tabel 5. Bijlage 1 van VLAREM I over hinderlijk beschouwde inrichtingen en hun indeling in klassen – Rubriek 52 Lozingen in grondwater.

Klasse

(Indirecte lozing in grondwater alsmede andere niet-elders ingedeelde handelingen die het grondwater kunnen verontreinigen.)

Elke directe lozing in grondwater van gevaarlijke stoffen bedoeld in Bijlage 2B bij titel I van het VLAREM, alsmede elke indirecte lozing van gevaarlijke stoffen bedoeld in lijst 1 van dezelfde bijlage, is verboden krachtens het decreet van 24 januari 1984 houdende maatregelen inzake het grondwaterbeheer en zijn uitvoeringsbesluiten. Elke directe lozing in grondwater van andere dan gevaarlijke stoffen wordt beschouwd als een kunstmatige aanvulling van grondwater.

1 Handelingen binnen de waterwingebieden en de beschermingszone type I, II of III, voor zover ze niet verboden zijn krachtens het decreet van 24 januari 1984 houdende maatregelen inzake het grondwaterbeheer en

zijn uitvoeringsbesluiten, met uitzondering van de uitspreiding van meststoffen en andere stoffen voor gebruik in land- en tuinbouw mits de opgelegde normen of toegelaten hoeveelheden worden nageleefd.

1 Indirecte lozing in grondwater van de gevaarlijke stoffen bedoeld in de bijlage 2B bij titel I van het VLAREM:

1° indirecte lozing van huishoudelijk afvalwater in grondwater 2

2° indirecte lozing van bedrijfsafvalwater in grondwater 1

3° niet-elders ingedeelde handeling waarbij de voormelde gevaarlijke stoffen worden gebruikt, uitgestrooid of verwijderd of met het oog op de verwijdering ervan worden gestort en die een indirecte lozing tot gevolg zou kunnen hebben.

1

2 Binnen de beschermingszones type III: niet-elders ingedeelde handelingen die krachtens artikel 3 van het besluit van de Vlaamse Regering van 27 maart 1985 houdende reglementering van de handelingen binnen de waterwingebieden en de beschermingszones verboden zijn binnen de beschermingszones type II.

2

2 Handelingen buiten de waterwingebieden en de beschermingszone type I, II of III: indirecte lozing in grondwater van de gevaarlijke stoffen bedoeld in de bijlage 2B bij titel I van het VLAREM, met uitzondering van de uitspreiding van meststoffen en andere stoffen voor gebruik in land- en tuinbouw mits de opgelegde normen of toegelaten hoeveelheden worden nageleefd.

1° indirecte lozing van huishoudelijk afvalwater in grondwater 3

2° indirecte lozing van bedrijfsafvalwater in grondwater 2

3° niet-elders ingedeelde handeling waarbij de voormelde gevaarlijke stoffen worden gebruikt, uitgestrooid of verwijderd of met het oog op de verwijdering ervan worden gestort en die een indirecte lozing tot gevolg zou kunnen hebben.

1

Tabel 6. Bijlage 1 van VLAREM I over hinderlijk beschouwde inrichtingen en hun indeling in klassen –

Rubriek 54 Het kunstmatig aanvullen van grondwater (andere dan deze bedoeld in rubrieken 52 en 57.3).

Klasse

1 Het kunstmatig aanvullen van grondwater op directe wijze (via geboorde putten)

1

2 Het kunstmatig aanvullen van grondwater op indirecte wijze (via waterbekkens of vijvers)

Uitzondering: vallen niet onder deze indelingsrubriek, de infiltratie van niet-verontreinigd hemelwater alsook de irrigatie met niet-verontreinigd

1

water:

Die noodzakelijk is:o Om het gebruik en/of de exploitatie van bouw of

weiland mogelijk te maken of houden;o Voor het behoud van een ecosysteem;

Via waterbekkens voor de openbare watervoorziening.3 Werkzaamheden voor het kunstmatig aanvullen van grondwater

wanneer het jaarlijks volume aangevuld water 10 miljoen m³ of meer, resp. de capaciteit van 2500 m³ per dag of meer bedraagt (Er kan een overlapping zijn met de rubrieken 54.1 en 54.2.

Tabel 7. Bijlage 1 van VLAREM I over hinderlijk beschouwde inrichtingen en hun indeling in klassen –

Rubriek 56 Stuwen en overbrenging van water.

Klasse

1 Overbrenging van water, ander dan overbrenging van via leidingen aangevoerd drinkwater:

1° projecten voor de overbrenging van water tussen de stroomgebieden wanneer deze overbrenging ten doel heeft eventuele waterschaarste te voorkomen en de hoeveelheid overgebracht water 75 miljoen m³ of meer per jaar bedraagt.

1

2° in alle andere gevallen, projecten voor de overbrenging van water tussen stroomgebieden wanneer het meerjarig gemiddelde jaardebiet van het bekken waaraan het water wordt onttrokken meer bedraagt dan 2000 miljoen m³ en de hoeveelheid overgebracht water 5% van dit debiet overschrijdt.

1

Bovendien kunnen bij gebruik van grondwater ook nog extra kosten bijkomen voor de zuivering van ijzer, mangaan, ammonium en sulfiden.

Bovenop het vergunningsbeleid is er ook het heffingenbeleid, dat zowel sturend als financierend werkt. Door het verduren van het heffingenbeleid, kunnen zo investeringen door de sectoren inzake duurzaam watergebruik, aanwenden van alternatieve bronnen en het gebruik van de best beschikbare technieken en/of waterbesparende technieken, gestimuleerd worden. De inkomsten uit het heffingenbeleid worden samengebracht in het MINA-fonds. De heffingsformule maakt gebruik van een laag- (heeft betrekking op een hydrogeologische hoofdeenheid - HCOV-code en wordt gebruikt voor lagen die in hun geheel een verscherpt heffingenbeleid vereisen) en een gebiedsfactor (dient voor het differentiatie in de heffing van een lokale laag). Hiervoor is in de sectorale vergunningsvoorwaarden van VLAREM II – Artikel 5.53.3.1. de verplichting opgenomen om voor het eerste aftakpunt van de grondwaterwinning een debietmeter te plaatsen.

1.1.3. Wet op de bescherming van oppervlaktewateren tegen verontreiniging

Deze wet regelt de bescherming van de wateren van het openbaar hydrografisch net en van de kustwateren tegen verontreiniging.

Lozen op riolering

Het voorkomen van vervuiling en het maximaal vermijden van bedrijfsafvalwater door o.m. een optimale bedrijfsvoering staat voorop. Kostenprikkels die het principe van preventie en vervuiling stimuleren worden hiertoe ingezet (zie D.3.).

Bedrijfsafvalwater kan in principe op RWZI geloosd worden via een openbare riolering. Dit mag evenwel geen aanleiding geven tot een minder goed functioneren van de Riool Waterzuiverings Installatie (RWZI) en het rioleringsstelsel.

Bij lozen op riolering gelden de algemene voorwaarden:

Klein bedrijf

Er moet ook rekening worden gehouden of het afvalwater op riolering verwerkbaar is door de RWZI waarop wordt geloosd en met de verwerkingscapaciteit ervan. In de Omzendbrief LNW 2005/01 wordt immers benadrukt dat enerzijds afkoppelen niet mag leiden tot onverantwoorde kosten, maar dat anderzijds de werking van de zuiveringsinfrastructuur niet mag gehypothekeerd worden.

Als rioollozer wordt daarom de vracht BZV, CZV, ZS, N, P enz. in rekening gebracht door de berekening van factoren N1 (moet kleiner zijn dan 600), N2 (moet kleiner zijn dan 200) en N3 (moet kleiner zijn dan 400).

Wanneer het bedrijf bovendien geen grote hoeveelheid verdund afvalwater loost (niet meer dan 200 m³/d met een gemiddelde BZV van minder dan 100 mg/l) en geen andere stoffen loost in hoeveelheden die de werking van de RWZI kunnen verstoren, wordt het bedrijf als klein bedrjif beschouwd. Bedrijfsafvalwater van deze kleine bedrijven wordt in principe vergelijkbaar geacht met huishoudelijk afvalwater en kan dus normaliter geloosd worden op riool.

In dat geval wordt voornamelijk de impact van de gevaarlijke stoffen op de werking van de RWZI geëvalueerd. Dit is geenszins een ticket om ongebreideld zomaar stoffen te gaan lozen.

Bedrijfsafvalwater van bedrijven met een kleine impact

Indien het bedrijfsafvalwater, dat boven deze N-drempels uitkomt en voldoet aan de andere criteria onder 2.2., slechts een relatief klein deel uitmaakt van de capaciteit van de RWZI, kan het normaal gezien eveneens verwerkt worden op RWZI.

Ad-hoc-bedrijven

Een ad hoc benadering voor het bedrijfsafvalwater van de andere bedrijven die maximaal tot een win-win situatie moeten leiden

Bij het evalueren van de impact van een bedrijf staat de goede werking - de naleving van de Vlarem-effluentnormen - van de RWZI en de overige zuiveringsinfrastructuur centraal.

1.2. Regelgeving in Zeeland omtrent het onttrekken en lozen van afvalwater

In Zeeland verkeert men in de unieke situatie dat het water ofwel afkomstig is uit de bodem, of rechtstreeks uit de Oosterschelde. Gezien de Oosterschelde een natuurgebied is dient het lozen van het effluentwater te gebeuren onder strikte voorwaarden.

Hiertoe moet een watervergunning aangevraagd worden m.b.t. het onttrekken van oppervlaktewater aan en/of het lozen van bedrijfsafvalwater afkomstig van het bedrijf op de Oosterschelde, als bedoeld in hoofdstuk 6 van de Wet van 29 januari 2009, houdende regels met betrekking tot het beheer en gebruik van watersystemen (Waterwet) voor het verrichten van handelingen in een watersysteem.

Hoofdstuk 6. Handelingen in watersystemen van de Waterwet wordt aangegeven dat het verboden is om stoffen te brengen in een oppervlaktewaterlichaam (Art. 6.2), tenzij: a) een daartoe strekkende vergunning is verleend door Onze Minister of, ten aanzien van regionale wateren, het bestuur van het betrokken waterschap; b) daarvoor vrijstelling is verleend bij of krachtens algemene maatregel van bestuur; of c) artikel 6.3 van toepassing is voor vaartuigen dan wel luchtvaartuigen. Daarenboven stelt Art. 6.4 dat verboden is zonder daartoe strekkende vergunning van gedeputeerde staten grondwater te onttrekken of water te infiltreren: a) ten behoeve van industriële toepassingen, indien de te onttrekken hoeveelheid water meer dan 150 000 m² per jaar bedraagt; b) ten behoeve van de openbare drinkwatervoorziening of een bodemenergiesysteem. Bij provinciale verordening kan worden echter bepaald worden dat bovenstaand niet van toepassing is voor onttrekkingen waarbij de te onttrekken hoeveelheid ten hoogste 10 m³ per uur bedraagt.

In Paragraaf 2 van datzelfde hoofdstuk worden nadere bepalingen gesteld omtrent het verkrijgen watervergunning.

Op de voorbereiding van een beschikking tot verlening, wijziging of intrekking van een vergunning voor het lozen of storten van stoffen of, in de gevallen bedoeld in artikel 6.4, het onttrekken van grondwater of infiltreren van water, zijn, tenzij bij algemene maatregel van bestuur anders wordt bepaald, de afdelingen 3.4 van de Algemene wet bestuursrecht en 13.2 van de Wet milieubeheer van toepassing. Bij de toepassing van afdeling 3.4 van de Algemene wet bestuursrecht worden de stukken als bedoeld in artikel 3:11 van die wet tevens ter inzage gelegd in de gemeente waar de handeling geheel of in hoofdzaak wordt verricht.

De normen voor de chemische en ecologische kwaliteit van watersystemen worden vastgesteld krachtens hoofdstuk 5 van de Wet milieubeheer, in overeenstemming met het stelsel van milieudoelstellingen, opgenomen in artikel 4 van de kaderrichtlijn water.

De watervergunning die wordt verleend aan de aquacultuurbedrijven in Zeeland, meer bepaald in het KRW-waterlichaam Oosterschelde, omvatten steeds dezelfde voorschriften voor het brengen van stoffen in een oppervlaktewaterlichaam, namelijk:

1. Soort afvalwaterstroom:1. Het op de Oosterschelde te lozen afvalwater mag uitsluitend bestaan uit

(proces)afvalwater (is een eindstroom bestaande uit één of meer vergunningplichtige afvalstromen en één of meer afvalstromen die geregeld zijn in het Activiteitenbesluit) afkomstig van: a) het kweken van consumptievis en/of ongewervelde dieren en/of algen op het bedrijfsterrein voor aquacultuur; b) het

verwateren en/of verwerken van schaal- en/of schelpdieren op het bedrijfsterrein voor aquacultuur (vergunningplichtig).

2. De locatie en omvang van het bedrijfsterrein en van het bijbehorend lozingspunt en meetpunt is aangegeven op de als bijlage 3 bij dit besluit behorende situatietekening.

2. Lozingseisen1. De in voorschrift 1, eerste lid genoemde afvalwaterstroom mag een hoeveelheid

van 500 m³/uur niet overschrijden.2. De in voorschrift 1, eerste lid genoemde afvalwaterstroom mag alleen worden

geloosd, als de volgende per parameter aangegeven lozingseisen op het betreffende meetpunt niet worden overschreden:

Tabel 8. Maximale waarden voor totale stikstof (N) en fosfor (P) in de afvalstroom.

Parameter Maximale waarde in een steekmonster

N-totaal 45 mg/lP-totaal 8 mg/l

3. De in de tabel opgenomen lozingseisen zijn theoretische lozingseisen en dus niet bepaald op basis van een historische meetreeks.

4. De waarden van de in lid 2 genoemde parameters dienen te worden bepaald volgens de in bijlage 2 bij dit besluit behorende analysevoorschriften.

3. Bijzondere meldingen en toepassen geneesmiddelen1. Indien er bij een bedrijf dat direct of indirect is aangesloten op de afvalwaterleiding

sprake is van een van de volgende situaties dient direct contact te worden opgenomen met de waterbeheerder:a. Uitbraak van ziekte onder de dieren welke worden gehouden of gekweekt;b. Noodzakelijk gebruik van medicijnen;c. Uitbraak van algenbloei in bassins of ringsloten.

2. Indien er bij viskweek bij een bedrijf welke direct of indirect is aangesloten op de afvalwaterleiding onverhoopt ziekten optreden en het noodzakelijk is geneesmiddelen aan het voer toe te voegen, zijn uitsluitend geneesmiddelen toegestaan overeenkomstig de lijst van Productschap voor Vis welke worden aangeleverd door een veterinair.

3. Indien medicatie via het visvoer wordt toegediend, dient overtollig visvoer te worden verwijderd.

4. Lozing van afvalwater na gebruik van medicatie is alleen toegestaan met instemming van de waterbeheerder. Deze kan hieraan voorwaarden verbinden.

5. Er mogen geen hormonale stoffen worden gebruikt. Ook mogen geneesmiddelen niet preventief worden gebruikt.

4. Meten en registreren

1. Het procesafvalwater dient te allen tijde te kunnen worden onderworpen aan (continue) debietmeting of debietregistratie en bemonstering ter verzameling van etmaalmonsters en/of steekmonsters.

2. De meet- en bemonsteringsvoorzieningen moeten op elk moment goed bereikbaar en toegankelijk zijn en voldoen aan algemene veiligheidsaspecten.

5. Onderzoek en rapportage1. Uiterlijk 3 maanden na het inwerkingtreden van deze vergunning moet de

vergunninghouder bij de waterbeheerder een onderzoeksvoorstel met betrekking tot het voorkomen van algenbloei (met name in de ringsloot) indienen.

2. Het in het eerste lid bedoelde onderzoeksvoorstel moet in overleg met de waterbeheerder worden opgesteld en behoeft vóór uitvoering van het onderzoek de schriftelijke goedkeuring van de waterbeheerder. Het besluit omtrent goedkeuring staat open voor bezwaar en beroep.

3. Uiterlijk 12 maanden na goedkeuring van het onderzoeksvoorstel door de waterbeheerder moet een tussenrapportage zijn ingediend bij de waterbeheerder.

4. Uiterlijk 24 maanden na goedkeuring van het onderzoeksvoorstel door de waterbeheerder moet het onderzoek zijn uitgevoerd en de uitkomsten van het onderzoek (het onderzoeksrapport) bij de waterbeheerder zijn ingediend.

5. Het in het vierde lid genoemde onderzoeksrapport behoeft de schriftelijke goedkeuring van de waterbeheerder. Het besluit omtrent goedkeuring staat open voor bezwaar en beroep.

Daarnaast omvat de watervergunning voorschriften voor het brengen in of onttrekken van water aan een oppervlaktewaterlichaam:

6. Onttrekken van oppervlaktewater1. Het te onttrekken oppervlaktewater uit de Oosterschelde mag uitsluitend gebruikt

worden om het bedrijfsterrein voor aquacultuur te voorzien van vers Oosterscheldewater voor de aquacultuurprocessen.

2. De hoeveelheid te onttrekken oppervlaktewater mag niet meer bedragen dan 400 m3/uur.

3. De locatie van het innamepunt is bij benadering aangegeven in bijlage 3 van deze vergunning.

7. Bescherming van vissen en andere waterorganismenTeneinde vissen en andere waterorganismen te beschermen tegen de negatieve effecten van het onttrekken van water aan de Oosterschelde dient de inzuigleiding te zijn voorzien van een filter met gaten van 1 cm doorsnede.

Verder omvat de watervergunning nog algemene voorschriften:

8. Melden nieuwe lozing1. Van nieuwe directe of indirecte aansluitingen op de afvalwaterleiding, dient door

de vergunninghouder vooraf schriftelijk melding te worden gedaan aan de waterbeheerder.

2. Deze melding moet minimaal 8 weken voordat de aansluiting in bedrijf wordt genomen worden gedaan.

3. De melding moet de waterbeheerder volledige inzage geven in de activiteiten en de kwantiteit en kwaliteit van het afvalwater.

9. Ongewone voorvallen binnen het bedrijf1. Indien als gevolg van een ongewoon voorval nadelige gevolgen voor het

oppervlaktewater zijn ontstaan of dreigen te ontstaan, moet de vergunninghouder

(onverminderd de eventuele aansprakelijkheid van de vergunninghouder) onmiddellijk maatregelen treffen, teneinde een nadelige beïnvloeding van de kwaliteit van het ontvangende oppervlaktewater zoveel mogelijk te voorkomen, of te beperken en/of ongedaan te maken.

2. Van een dergelijk ongewoon voorval moet de vergunninghouder onmiddellijk de waterkwaliteitsbeheerder in kennis stellen.

3. De vergunninghouder verstrekt de gegevens, zodra zij bekend zijn, met betrekking tot:

a. de oorzaken van het voorval en de omstandigheden waaronder het voorval zich heeft voorgedaan;

b. de ten gevolge van het voorval vrijgekomen stoffen, alsmede hun eigenschappen;

c. andere gegevens die van belang zijn om de aard en de ernst van de gevolgen voor het oppervlaktewater van het voorval te kunnen beoordelen;

d. de maatregelen die zijn genomen of worden overwogen om de gevolgen van het voorval te voorkomen, te beperken of ongedaan te maken.

4. Zo spoedig mogelijk na een dergelijk ongewoon voorval, moet de vergunninghouder in overleg met de waterbeheerder gegevens over de maatregelen verstrekken die worden overwogen om te voorkomen dat een zodanig voorval zich nogmaals kan voordoen.

10. Contactpersoon1. De vergunninghouder is verplicht één of meer personen aan te wijzen die in het

bijzonder belast is (zijn) met het toezicht op de naleving van het bij deze vergunning bepaalde of bevolene, waarmee door of namens de waterkwaliteitsbeheerder in spoedgevallen overleg kan worden gevoerd.

2. De vergunninghouder deelt schriftelijk binnen veertien dagen nadat deze vergunning inwerking is getreden de waterkwaliteitsbeheerder mee, de naam, het adres en het telefoonnummer van degene(n) die door of vanwege hem is (zijn) aangewezen.

3. Wijzigingen moeten binnen 14 dagen schriftelijk worden gemeld.

Elke watervergunning heeft een levensduur van een beperkte periode, bvb. voor proefboerderijen is dat 5 jaren, maar kunnen verder verlengd worden, indien wenselijk.

Bij grootschalige viskweek is het noodzakelijk gebruik te maken van zuiveringtechnische voorzieningen op het lozingswater, teneinde tot kwaliteitsverbetering en reductie van de milieubelasting te komen. Hiervoor wordt aangeraden de “Beste Beschikbare Technieken” (BBT) te gebruiken. Gezien binnen de intensieve (zoutwater) visteelt het gebruik van zuiveringstechnische voorzieningen zoals drumfilters, bezinkbakken, eiwitafschuimers, ozonisatie, ultravioletfilters, tricklingfilters en moving bed filters, standaard worden toegepast, worden deze derhalve beschouwd als BBT. Voor het kweken van ongewervelde dieren en/of algen, al dan niet in combinatie met extensieve viskweek, worden deze zuiveringstechnische voorzieningen niet toegepast omdat de verontreinigingen met stikstof en fosfaat in het afvalwater verwaarloosbaar blijken te zijn. Hier zijn de BBT filtratie, beluchting en bezinking.

Onder de naam verontreinigingsheffing vindt een heffing plaats ter zake van lozen op een oppervlaktewaterlichaam in beheer bij het Rijk of bij een waterschap. De opbrengst van de verontreinigingsheffing komt ten goede aan de bekostiging van het beheer van het watersysteem van de beheerder.

Voor de verontreinigingsheffing geldt als grondslag de hoeveelheid en hoedanigheid van de stoffen die in een kalenderjaar worden geloosd. Als heffingsmaatstaf geldt de vervuilingswaarde van de stoffen die in een kalenderjaar worden geloosd, uitgedrukt in vervuilingseenheden. Eén vervuilingseenheid vertegenwoordigt het jaarlijks zuurstofverbruik van 54,8 kg. De bepaling van het zuurstofverbruik van de stoffen welke in een kalenderjaar worden geloosd, geschiedt op basis van de som van het chemisch zuurstofverbruik en het zuurstofverbruik door omzetting van stikstofverbindingen. Indien de uitkomst van de methode tot bepaling van het chemisch zuurstofverbruik in belangrijke mate is beïnvloed door biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen, wordt op die uitkomst een correctie toegepast, overeenkomstig bij ministeriële verordening van toepassing.

Het aantal vervuilingseenheden wordt berekend aan de hand van analysegegevens aangereikt door de heffingplichtige, gedurende elk etmaal van het kalenderjaar. Het tarief van de heffing van lozingen op een oppervlaktewaterlichaam in beheer bij het Rijk bedraagt € 37,28 per vervuilingseenheid. Het tarief van de heffing ter zake van lozingen op een oppervlaktewaterlichaam in beheer bij een waterschap is gelijk aan het door dat waterschap voor het desbetreffende belastingjaar vastgestelde tarief van de zuiveringsheffing, bedoeld in artikel 122d van de Waterschapswet. Deze laatste stelt dat ter bestrijding van kosten die zijn verbonden het zuiveren van afvalwater, wordt onder de naam zuiveringsheffing een heffing ingesteld. Tabel 9 bevat klassen met bijbehorende klassegrenzen en afvalwatercoëfficiënten:

Tabel 9. Klassen met klassengrenzen en afvalwatercoëfficiënten (Waterschapswet – artikel 122k)Klasse Klassegrenzen uitgedrukt in aantal

vervuilingseenheden met betrekking tot het zuurstofverbruik per m³ ingenomen water

Afvalwatercoëfficiënt uitgedrukt in aantal vervuilingseenheden per m³ ingenomen water in het heffingsjaar

Ondergrens Bovengrens1 > 0.0000 0.0013 0.00102 > 0.0013 0.0020 0.00163 > 0.0020 0.0031 0.00254 > 0.0031 0.0048 0.00395 > 0.0048 0.0075 0.00606 > 0.0075 0.012 0.00947 > 0.012 0.018 0.0158 > 0.018 0.029 0.0239 > 0.029 0.045 0.03610 > 0.045 0.070 0.05611 > 0.070 0.11 0.08812 > 0.11 0.17 0.1413 > 0.17 0.27 0.2114 > 0.27 0.42 0.33

15 > 0.42 0.51.3. Maricultuurbedrijven in Vlaanderen en Nederland (met focus op het

Interreg-gebied)

In Vlaanderen en Nederland zijn verschillende maricultuurbedrijven gevestigd:

Vlaanderen:

- Oesterput, Schietbaanstraat 84, 8400 Oostende, België, e-mail: jacky.puystjens@telenet.BE- CreveTec bvba, Heirbaan 56A, 1740 Ternat, België, E-mail: eric@crevetec.be

Nederland (Interreg regio):

- Seafarm BV, Jacobahaven 4, NL-4493 ML Kamperland, Nederland, E-mail: info@seafarm.nl- Coöperatieve Frymarine U.A, Jacobahaven 4A, 4493ML Kamperland, Nederland, E-mail:

sales@frymarine.nl- Grovisco, Keetenweg 4, 4696 PD Stavenisse, Nederland, E-mail. adrie@grovisco.eu- Topsy Baits, Oosthavendijk 1a, 4475AA Wilhelminadorp, Nederland, E-mail:

bert@topsybaits.nl- Delta Farms, Oostzeedijk 11a, 4486 PN Colijnsplaat, Nederland, E-mail: jaap@deltafarms.nl- Kingfish Zeeland, Colijnsplaatse Groeneweg 2, 4485 Kats, Nederland, E-mail:

keeskloet@kingfish-Zeeland.com

Deze maken bijna allen gebruik van recirculatiesystemen (RAS) (Figuur 1), met uitzondering van Crevetec dat gebruik maakt van de biovloktechnologie, en Oesterput dat enkel oesters verwatert. Enkelen hebben een rechtstreekse verbinding met de Oosterschelde.

2 DOELSTELLING

De uitdaging van dit werkpakket is het ontwikkelen van een systeem waarbij de hoeveelheid spuiwater en mest kan gevaloriseerd worden en de vervuilingsgraad gereduceerd worden. Uit eerder onderzoek in Nederland bleek dat het mogelijk is om eiwitrijke bacteriën (single cel protein) te kweken op het afvalwater van meervalkwekerijen, waarbij jaarlijks circa 8,5 ton bacterie-eiwit zou kunnen geproduceerd worden per 100 ton geproduceerde meerval. Deze eiwitten kunnen worden toegepast voor de voeding van dieren. Een andere mogelijkheid is om reststormen uit de aquacultuur om te zetten in bruikbare producten is het benutten van vaste afvalstoffen door “filter feeders”. Deze organismen beschikken over de mogelijkheid om deeltjes die een aquacultuur kweeksysteem produceert in te vangen en te benutten. Polychaeten (zagers) kunnen bijvoorbeeld groeien op een dieet van detritus en bacteriën, en kunnen hiervoor in aanmerking komen. Deze mogelijkheid is slechts beperkt onderzocht, maar de eerste resultaten laten zien dat de stikstof in de vaste fractie van de reststroom kan worden omgezet in een hoogwaardig product in de vorm van zagers. Verder kunnen ook micro-algen gekweekt worden op de stikstof en fosfaat in het afvalwater. Belangrijk knelpunt voor toepassing in Nederland is het benodigde grote oppervlak en het

niet jaarrond (ca. 240 dagen/jaar) kunnen draaien als gevolg van ons klimaat. Voor een meervalkwekerij met een productie van 100 ton/jaar is circa 15-17 ha nodig voor algenkweek waarmee dagelijks circa 180 kg algen geproduceerd worden. Voor toepassing in Nederland zijn intensieve systemen nodig. Hier wordt momenteel onderzoek aan verricht. Vanwege de hoge kosten van algenproductie is de productie van een hoogwaardig product van belang (Schram et al. 2004).

De focus van dit studie ligt op de productie bacteriële biomassa door de afvalstroom te leiden doorheen een biovlokreactor (Avnimelech, 2006). Biovlokken (bio-flocs) zijn een levensgemeenschap dat in suspensie blijft in het kweekwater en bestaat uit een amorfe samenklonteringen van dood particulair organisch materiaal (detritus), fytoplankton (dinoflagellaten en diatomeën), heterotrofe bacteriën en grazende organismen op het fytoplankton en bacteriën (ciliaten, rotiferen, nematoden, e.d.). Wanneer de koolstof- en stikstofconcentraties in balans zijn, zal ammonium en organische stikstofhoudende producten omgezet worden in bacteriële biomassa (Schneider et al., 2005). M.a.w. de heterotrofe bacteriën zullen zich voeden met de afvalproducten van de soorten in kweek (vissen, garnalen, etc.) en zo de ongewenste componenten uit het water opnemen. Het evenwicht tussen koolstof- en stikstofhoudende stoffen kan bekomen worden door meer koolhydraten aan het kweekwater toe te voegen, waardoor de bacteriële groei wordt gestimuleerd en meer stikstofhoudende producten uit het kweekwater worden opgenomen, met vorming van bacteriële eiwitten.

Organische C → CO2 + energie + C geassimileerd in microbiële cellen (1)

Het percentage van de geassimileerde C t.o.v. de gemetaboliseerde voeder C is de microbiële conversie efficiëntie (E) en bedraagt 40–60% (Paul & van Veen, 1978; Gaudy & Gaudy, 1980). Hierbij is stikstof noodzakelijk voor de aanmaak van eiwitten. M.a.w. anorganische stikstof wordt vastgelegd in eiwitten van de microbiële organismen, waardoor de stikstofconcentratie aan anorganisch stikstof (ammonium/ammoniak) kan gereduceerd worden in intensieve aquacultuur systemen. Gezien de voeders meestal vrij eiwitrijk zijn, bevatten deze dus ook hoge concentraties stikstof. De stikstofconcentratie bedraagt ongeveer 16% van de totale eiwitconcentratie. Dat betekent dat een voer met een eiwitconcentratie van 50% er ongeveer 8% stikstof aanwezig is. De toediening van bijkomende koolstof is noodzakelijk voor de synthese van microbiële eiwitten en de hoeveelheid aan koolhydraten (∆CH) kan gemakkelijk bepaald worden aan de hand van volgende vergelijking:

∆Cmicrobieel = ∆CH x %C x E (2)

Waarbij ∆Cmicrobieel de hoeveelheid koolstof is die geassimileerd werd door de micro-organismen en %C het percentage aan koolstof is van het toegediende koolhydraat. Voor de meeste koolhydraten is dat ongeveer 50%.

De hoeveelheid stikstof noodzakelijk voor de aanmaak van nieuw celmateriaal (∆N) is afhankelijk van de C/N verhouding in de microbiële biomassa en bedraagt ongeveer 4 (Gaudy & Gaudy, 1980):

∆N = ∆Cmicrobieel/[C/N]microbieel = ∆CH x %C x E/[C/N]microbieel (3)

Waarbij %C = 0.5, E = 0.4 en [C/N]microbieel = 4:

∆CH = ∆N/(0.5 x 0.4/4) = ∆N/0.05 (4)

Uitgaande van het feit dan ∆CH = ∆N/0.05 en ∆CH ongeveer 50% C bevat, is de hoeveel CH noodzakelijk voor het reduceren van 1 ppm stikstof (TAN) gelijk aan 20 g C/m³. Bij deze kan gesteld worden dat de optimale verhouding tussen koolstof (C) en stikstof (N) 20 moet bedragen voor een efficiënte reductie van stikstof in het kweeksysteem (Avnimelech, 1999).

De reductie van de ammoniumconcentratie in biovlokken gaat sneller dan tijdens het nitrificatieproces, doordat de groeisnelheid van heterotrofe bacteriën met factor 10 hoger ligt dan bij de autotrofe nitrificerende bacteriën (Hargreaves, 2006). De microbiële aangroei per eenheid substraat is ongeveer 0.5 g biomassa C/g per toegevoegd C (Eding et al., 2006). Hierdoor is de hoeveelheid anorganische stikstofproducten, zoals TAN veel lager in het kweekwater van een biovlokkensysteem en daardoor ook veel duurzamer (geen eutrofiëring bij spuien), namelijk 0.01 mg/l tegenover 0.5-3.0 mg/l in conventionele RAS (Hopkins et al., 1993).

Het stimuleren van de bacteriële groei heeft evenwel als nadeel dat de hoeveelheid biovlokken sterk toeneemt en uit het kweeksysteem moeten verwijderd worden, teneinde het zuurstofverbruik (CZV) in het kweekwater binnen de perken te houden. Bovendien kunnen niet alle kweeksoorten in water leven waarin ook biovlokken voorkomen, vanwege verstopping van de kieuwapparaten. Een oplossing is het reduceren van de concentratie biovlokken in het kweekmedium door deze af te oogsten en deze als voedingsbron te gebruiken voor andere organismen (bvb. prooidieren) of deze te verwerken in het voer van de doelsoort. Daarom zal het project zich toespitsen op het gebruik van de effluentstroom voor de productie van biovlokken, teneinde de vuilvracht in het effluentwater en zo de spuikosten te reduceren enerzijds en anderzijds de geproduceerde biovlokken te gebruiken als voer en zo kan bijdragen tot minder voedergebruik of reductie in productiekosten van prooiorganismen.

3 STATE OF THE ART

FIGUUR 2: STIKSTOFCYCLUS IN EEN BIOFLOC SYSTEEM. DE TOEGEVOEGDE KOOLSTOFBRON WORDT SAMEN MET HET BESCHIKBARE STIKSTOF OMGEZET IN MICROBIËLE BIOVLOKKEN DIE OP HUN BEURT ALS VOEDING DIENEN VOOR DE GEKWEEKTE

ORGANISMEN. DEZE TECHNIEK BIEDT EEN GOEDKOPE PROTEÏNENBRON MET EEN HOGERE EFFICIËNTIE VAN NUTRIËNTENCONVERSIE VAN VOEDING. (CRAB ET AL., 2007).

Voordelen:

Economisch voordelig tegenover andere waterbehandelingstechnieken (daling in waterbehandelingskosten van 30%) (Crab, 2010)

Winst op uitgaven voor voeding en geen productie van ander afval (Crab, 2010) Minder onderhoud dan bij “echte biofilters” (Crab, 2010) Heterotrofe bacteriële groei gebeurt 10X sneller dan nitrificatie (Crab et al., 2007) Door het beperken van inlaat vers water, is er ook er verlaagd risico op de inbreng van

pathogenen (Avnimelech, 1999) Een verlaging in pompkosten (Avnimelech, 1999)

Nadelen (enkel biovlokken):

Grote hoeveelheid aan totaal opgeloste vaste stoffen in de tank. Om deze in oplossing te houden is intensieve beluchting of mixen noodzakelijk. Wanneer er zich te veel stoffen opstapelen kan het noodzakelijk zijn om deze te verwijderen (Crab, 2010).

Dergelijke biovloksystemen worden met succes gebruikt voor de kweek van tropische garnaalsoorten (peneaïden en Macrobrachium sp.), tilapia (Azim, & Little, 2008) en meervallen; daar deze diersoorten geen last hebben van dichtslibben van de kieuwen door de hoge concentraties aan particulair materiaal in het water. Daarenboven kunnen deze soorten zich ook voeden met de biovlokken. Hierdoor ziet men met het gebruik van biovloksystemen niet alleen een duidelijke verbetering in waterkwaliteit, maar ook in voederconversie (FCR) (Avinemelech et al., 1989; Brune et al., 2003; Burford et al., 2004; Hari et al., 2004). M.a.w. door gebruik te maken van het biovlokkensysteem is men in staat de voedergift drastisch te reduceren, wat ook zijn invloed heeft op de afvoer van effluentwater en de mestproductie. Eiwitopname in tilapia rees van 23% in een conventioneel RAS naar 43% in een biovloksysteem. Bij garnalenkweek in een biovlokkensysteem stelde Hari et al. (2006) vast dat de stikstofretentie hoger was t.o.v. de kweek in een conventioneel RAS, waarbij het gehalte aan eiwitten in het voer kon gereduceerd worden en de concentraties aan potentieel giftige producten als TAN en NO2

--N in het kweekwater laag bleven. Wanneer de hoeveelheid koolhydraten die worden toegevoegd aan het kweekwater werd verhoogd, kon het eiwitgehalte in het voer van 40% gereduceerd worden tot 25%, zonder vermindering in productie te zien.

Als koolstofbron voor biovloksystemen kunnen diverse soorten koolhydraten gebruikt worden, zoals sucrose – 41% C (ww) (Kuhn et al., 2009; Ray et al., 2011b), molasse – 24% C (ww) (Burford et al., 2004; Emerenciano et al., 2012), glycerol – 35% C (ww) (Crab et al., 2010a). Uit onderzoek blijkt dat de soort koolstofbron een effect heeft op het functioneren van het biovloksysteem, maar ook op het productie proces (DeSchryver et al., 2012). Crab et al. (2010a) verrichte experimenten op laboratoriumschaal met verschillende soorten koolstofbronnen: glucose, glycerol en acetaat om de C:N tot 10:1 te verhogen en vond dat deze tot een andere samenstelling van biovlokkken leed, zowel in eiwit-, vet- en koolhydraatgehalte, als in vetzuursamenstelling (Tabel 10 & 11). Hierdoor werd ook de

overlevingsgraad bij de garnalen bepaald, met de beste overleving bij glucose als koolstofbron. De biovlokken worden gekenmerkt door een laag ruw lipiden gehalte, waarbij ook de concentraties aan essentiële vetzuren DHA en EPA laag waren. Gezien garnalen hun metabolische energie voornamelijk uit lipiden halen (Roustaian et al 2001), betekent dat een additie van lipiden, met name rijk in essentiële vetzuren noodzakelijk is voor toepassing bij garnalen. Opmerkelijk was het feit dat de biovlokken gekweekt op glycerol een hoger gehalte aan n-6 vetzuren bevatte, dan deze gekweekt op glucose of acetaat.

Tabel 10. Vetzuursamenstelling van biovlokken gekweekt op verschillende koolstofbronnen, bepaald via FAME analyse na 10 dagen in kweek (drie herhalingen) (Crabe et al 2010a).

Glucose Glycerol Glycerol + Bacillus

Acetaat

Ruw eiwit (%DW) 28 ± 3 43 ± 1 58 ± 9 42 ± 8Ruwe lipiden (%DW) 5.4 ± 0.6 2.9 ± 0.9 3.5 ± 0.7 2.3 ± 0.418:2(n-6) (mg/g DW) 11 ± 4 19 ± 5 28.2 ± 0.9 5 ± 218:3(n-3) (mg/g DW) 2.0 ± 0.4 0.5 ± 0.2 0.45 ± 0.07 0.04 ± 0.0320:5(n-3) (mg/g DW) 0.25 ± 0.07 0.11 ± 0.06 0.05 ± 0.07 0.10 ± 0.0322:6(n-3) (mg/g DW) 0.05 ± 0.03 ND 0.07 ± 0.07 0.05 ± 0.07Sum n-6 12 ± 4 20 ± 5 27 ± 3 7 ± 2Sum n-3 0.65 ± 0.07 0.6 ± 0.2 0.7 ± 0.1 0.4 ± 0.2As (% DW) 17 ± 1 20 ± 3 25 ± 5 27 ± 7Koolhydraten (% DW) 50 ± 4 34 ± 3 14 ± 11 29 ± 14Energie (kJ g-1 DW) 17.0 ± 0.2 16.9 ± 0.5 17.0 ± 0.6 15.5 ± 0.8

Tabel 11. Vetzuursamenstelling van biovlokken gekweekt op verschillende koolstofbronnen, bepaald via FAME analyse na 10 dagen in kweek (drie herhalingen) (Crab et al 2010a).

Glucose Zetmeel Acetaat18:2(n-6) (mg/g DW) 0.5 ± 0.3 0.7 ± 0.2 0.4 ± 0.218:3(n-3) (mg/g DW) 0.05± 0.01 0.04 ± 0.03 0.06 ± 0.0320:5(n-3) (mg/g DW) 0.50± 0.10 0.15 ± 0.02 0.08 ± 0.0322:6(n-3) (mg/g DW) 0.04 ± 0.01 ND NDSum n-6 1.0 ± 0.3 1.0 ± 0.1 0.6 ± 0.1Sum n-3 0.80 ± 0.03 0.30 ± 0.07 0.19 ± 0.08

Tabel 12 toont aan dat met andere koolstofbronnen, de nutritionele samenstelling van de biovlokken kan wijzigen.

Tabel 12. Gebruikte koolstofbron, nutritionele samenstelling en auteur. Koolstofbron Ruw eiwit Lipiden ReferentieMolasse 25.0%DW 7.2%DW Ekasari et al 2014Tarwe bloem 24.3±0.28% DW 3.53±0.35%DW Anand et al 2014

Biovlokken kunnen ook gedroogd worden en als substituut voor vismeel in het voer verwerkt worden. Experimenten door Bauer et al. (2012) toonden aan dat voor juvenielen van Litopenaeus vannamei, de fractie aan vismeel volledig kan vervangen worden door een mengsel van soya eiwit concentraat en biovlok meel in een verhouding van 2 op 1, zonder

een vermindering te zien in gewichtstoenamen, finaal gewicht, voederconversie, specifieke groei snelheid en overleving. Voor Penaeus monodon werd een betere productie bekomen met een inclusie van 4-8% biovlokken in het artificieel dieet i.p.v. sojameel, t.o.v. een controle dieet met 21% sojameel en 38% vismeel.

Daarnaast werd aangetoond dat de heterotrofe microbiële gemeenschap een probiotische werking heeft op de kweekdieren (Michaud et al., 2006). Enerzijds doordat de heterotrofe bacteriën dermate snel groeien dat zij de aangroei van eventuele pathogenen de kop kunnen indrukken. Moreira de Souza et al (2014) toonde aan dat bij de kweek van Farfantepenaeus brasiliensis, kiemgetal voor Vibrio veel lager lag in een biovloksysteem op molasse, dan in de controle. Hoewel zij geen verschil vonden in de immunologie van tussen de behandelingen, was de overleving, het finaal gewicht en de specifieke groeisnelheid significant hoger in het biovloksysteem. Dit zou gekoppeld zijn aan de aanmaak van poly-β-hydroxybutyraat (PHB) in de biovlokken. Er werd namelijk aangetoond dat PHB producerende bacteriën in aquacultuursystemen pathogene bacteriën kunnen onderdrukken (Defroidt et al., 2007; Halet et al., 2007).

Ook de grootte van de biovlokken speelt een rol in de opneembaarheid. Hoewel garnalen, tilapia en mosselen kunnen gevoed worden met biovlokken, dienen mosselen kleinere partikels te krijgen (< 100 µm), omdat anders de kieuwen verstopt kunnen raken (Ekasari et al 2014).

4 VALORISATIE VAN AFVALSTROMEN ILVO

Binnen Werkpakket 4. Sluiten van de kringlopen in zoutwater, is het de bedoeling om enerzijds de afvalstromen te valoriseren en anderzijds hun vervuilende graad te reduceren met kostenefficiënte middelen.

Het gebruik van biovlokken is sterk afhankelijk van de mogelijkheid om deze biovlokken uit het water te filteren en deze microbiële eiwitten te verteren. Doordat de biovlokken klein zijn, zijn niet alle doelsoorten in staat deze uit het water te filteren. Schroeder (1978) toonde aan dat karper partikels groter dan 20-50 µm uit het water kunnen filteren, terwijl harder (Mugil cepahalus) partikels van 10 µm kunnen filteren (Odum, 1968). Eskari et al (2014) toonde aan dat de afmetingen van de biovlokken

In 2008 – 2009 werd op het ILVO een IWT KMO-Innovatiestudie (Type 3) uitgevoerd: “Intensieve kweek van garnalen met volledige recirculatie”. Het doel van deze studie was om een conventioneel recirculatiesysteem te koppelen aan een heterotroof systeem of zogenaamd biovloksysteem, om zo de hoeveelheden geloosd water en meststoffen, evenals de voederconversie (FCR) naar beneden te brengen. Heterotrofe systemen worden reeds met succes toegepast bij de kweek van tropische garnalen en tilapia, maar het innovatieve aan het project was de combinatie van een biovloksysteem en een klassiek mineralisatie en nitrificatie systeem, samen met de kweekdieren in één tank. Daarnaast werd de bacteriële biomassa begraasd door kleine organismen, die dan terug gepompt werden naar de kweektank, dewelke als voederorganismen kunnen opgenomen worden door de garnalen (L. vannamei) en om alzo de nutriëntencyclus te sluiten. Het resultaat van deze studie was zeer gunstig en biedt de mogelijkheid om postlarven (PL’s) van tropische garnalen, Litopeneaus vannamei te kweken van

0.1 g tot 30 g in 6 maanden tijd, zonder gebruik te maken van waterverversing en met een lagere FCR. Het opstarten van een systeem dat werkt met biovlokken duurt ongeveer 4 tot 6 weken. Deze toepassing kende in België een commercieel vervolg, met de gambakwekerij Crevetec in Ternat. Enkel actief slib is de afvalstroom en wordt geoogst en ingedroogd.

Gezien dergelijke biovloksystemen enkel kunnen gebruikt worden met kweeksoorten die geen last ondervinden van de hoge concentraties aan particulair materiaal in de waterkolom, zoals tropische peneaïden, tilapia en katvissen, werd in de periode 2010-2012 een kweeksysteem ontworpen met gebruik van de biovloktechnologie voor zogenaamde "klaar water-"soorten, nl. het project Zero Output Recirculating Aquaculture System - ZORAS. De bedoeling was om de hoeveelheid spuiwater en mestproductie verder te reduceren in een kweeksysteem dat gebruikt kan worden voor een groot aantal kweeksoorten. In een RASysteem wordt een deel van de vaste materie (POC) verwijdert via het drumfilter onder de vorm van sludge of spuislib. In de meeste gevallen wordt deze afvalstroom opgevangen en geconcentreerd (van water ontdaan), waarna het verder kan worden verwerkt of op het land als meststof kan gebruikt worden. Daarom werd de afvalstroom van het drumfilter naar een biovlokreactor geleid, waar de nutriënten C, N en P gebruikt werden om bacteriële biomassa te produceren. Omdat de C-concentratie in de afvalstroom afkomstig van het drumfilter te laag was (het visvoer bevatte hoofdzakelijk 46% eiwitten en 16% lipiden of 7.4% N en 1% P m.a.w. een C/N verhouding van 5.8), werd een extra C-bron gebruikt (Schneider et al., 2006b, 2006c). In deze proef werd gekozen voor sucrose als C-bron. Hierdoor konden de afvalstromen verder verminderd worden, temeer daar gewerkt werd met zeewaterorganismen, namelijk zeebaars, en de afvalstromen dus een hogere zoutconcentratie hadden (het ILVO heeft een limitatie op het lozen van zoutwater op het rioleringsnetwerk).

Door de continue productie van N- en P-houdende producten aan het kweekwater onder de vorm van voeder en het toevoegen van C-bron, ver het verhogen van de C/N verhouding, stijgt de concentratie aan biovlokken. Deze biovlokken kunnen ook dienen voor prooiorganismen voor kweeksoorten, maar kunnen eventueel ook dienen al voeder voor de kweeksoorten zelf. Hiervoor werd een Masterproef georganiseerd in samenwerking met het Laboratorium voor Aquacultuur – ARC, Universiteit Gent, waarbij het effluentwater van een eiwitafschuimer op een recirculatiesysteem met zeebaars, geleid werd door een biovlokreactor (Stechele, 2015). Hierbij werden ook testen uitgevoerd om de geproduceerde biovlokken als voeding of als bijvoeding te gebruiken bij de kweek van juveniele oesters. Het scheiden van particulair materiaal in water op basis van flotatie of schuimfractionering steunt op het principe van hydrofobe moleculen/deeltjes. Door de vorming van belletjes in het water gaan de hydrofobe deeltjes zich aan de grenslaag lucht/water hechten. Hierdoor krijgen de luchtbelletjes een mantel van hydrofobe deeltjes (proteïnen), die fungeren als surfactanten, waardoor de luchtbellen stabieler worden. Deze luchtbelletjes met een mantel van hydrofobe moleculen stijgen naar het oppervlak en vormen daar schuim. Door de aanwezigheid van de surfactanten stapelt het schuim zich op en wordt door het nieuw gevormd schuim naar boven geduwd, terwijl het schuim gedraineerd wordt van water, waarna het overloopt in een opvangbeker of –tank. Het gebruik van een eiwitafschuimer op een RAS heeft zijn deugdelijkheid reeds bewezen. Het stelt de kweker in staat op een relatief goedkope manier opgeloste bestanddelen en particulair materiaal uit het kweekmedium te halen (Timmons 1994), met een positieve invloed op de waterkwaliteit. Chen (1992) observeerde dat schuimfractionering zorgde voor een concentratie van organisch stikstof (totale Kjeldahl stikstof, TKN), volatiele vaste bestanddelen (VS) en gesuspendeerde vaste bestanddelen (TSS), terwijl het asgehalte niet verhoogde. Onderzoek door Hussenot et al. (1997) bracht aan het licht dat ureum, fosfaat, nitraat, nitriet en

ammonium wordt geconcentreerd door schuimfractionering. Terwijl Bambilla et al. (2008) vaststelde dat de verwijderingsefficiëntie van particulair materiaal voornamelijk bepaald wordt door de partikelgrootte. Partikels tussen 1.2 en 22 µm en groter dan 60 µm worden het best verwijdert. Eiwitafschuimers kunnen ook een rol spelen in de bioveiligheid van de systemen. Zo zorgen oppervlakte-actieve bestanddelen in de celwand, dat parasieten, toxisch fytoplankton, bacteriën eb virussen kunnen verwijderd worden (Park et al., 2011), waardoor de noodzaak voor disinfectie middelen, zoals ozon en UV achterwege kunnen blijven. Zo toonde onderzoek van Bambilla et al. (2008) aan dat een eiwitafschuimer een zeer efficiënt middel is om bacteriën te verwijderen, alsook voor het strippen van CO2. Tevens werd getest wat de invloed was van enerzijds het effluent van de eiwitafschuimer en anderzijds het effluent van de eiwitafschuimer na anaërobe vergisting op de productie van biovlokken. Hiervoor werd de C:N verhouding aangepast op 15 door toevoeging van sucrose. Na 30 dagen continue voedering werden de biovlokken geanalyseerd op totale anorganische stikstof, nitriet, nitraat, pH, VSS, microorganismen and vlokformatie. Hieruit volgde dat de eiwitafschuimer zeer efficient was in het verwijderen van organische bestanddelen uit het kweekmedium, nl. 48% van de dagelijks toegevoegde VSS met een verrijkingsfactor van 15,2. Anaërobe vergisting van heyt eiwitafschuimereffluent produceerde een methaanvolume van 283 ml CH4/gVSS en een verwijderingsefficiëntie van 91%. Beide effluenten (zonder en met anaerobe vergisting) waren geschikte substraten voor de vorming van biovlokken, maar de biovlokproductie op niet vergist substraat was onderhevig aan gelvorming, slechte biovlokkwaliteit en een hoge zuurstofbehoefte tijdens de opstart. De biovlokreactoren op het niet vergiste substraat vertoonde een veel hogere concentratie aan nitriet (183±62mg/l) en VSS (9,3±1,01gVSS/l) t.o.v. het anaëroob vergiste substraat, resp. 29±31mg/l en 8,0±0,9gVSS/l, terwijl het ruw eiwit gehalte hoger was (36,3±0,62%) in het niet vergiste dan in het anaëroob vergiste substraat (21,9±0,63%). Daarnaast werd er getest of de biovlokken die gevoed werden met anaërobe vergisting van het eiwitafschuimer effluent konden gebruikt worden als voeder voor juvenielen van holle oesters (2.1 mm), nl. bij concentraties van 0%, 20% en 80%, dewelke gemengd werden met een algenmix van 50% Isochrysis spp. en 50% Chaetoceros spp. Microscopische analyse van de oesters na 12 dagen toonden een hoge activiteit bij alle behandelingen. Opname van micro-algen en biovlokken werd uit- en inwendig waargenomen, wat wijst op vertering. Maar de groei toont aan dat de biovlokken op het anaëroob vergiste substraat niet voldoen aan de nutritionele vereisten van de juveniele oesters.

5 REFERENTIES

Anand P.S.S., Kohli M.P.S. , Kumar S., Sundaray J.K., Roy S.D., Venkateshwarlu G., Sinha A., Pailan G.H. 2014. Effect of dietary supplementation of biofloc on growth performance and digestive enzyme activities in Penaeus monodon. Aquaculture 418–419: 108–115.

Avnimelech, Y., 1999. Carbon/nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems. Aquaculture 176, 227–235.

Avnimelech, Y. 2006. Bio-filters: the need for a new comprehensive approach. Aquaculture Engineering 34:172-178.Azim, M.E. & Little, D.C. 2008. The biofloc technology (BFT) in indoor tanks: water quality, biofloc composition, and growth and welfare of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture 283, 29–35.

Bauer W., Prentice-Hernandez C., Borges Tesser M. 2012. Substitution of fishmeal with microbial floc meal and soy protein concentrate in diets for the pacific white shrimp Litopenaeus vannamei. Aquaculture 342-343: 112–116.

Brambilla, F., M. Antonini, P. Ceccuzzi, G. Terova and M. Saraglio. 2008. Foam fractionation efficiency in particulate matter and heterotrophic bacteria removal from a circulating sea bass (Dicentrarchus labrax) system. Aquaculture Engineering 39:37-42.

Brune D.L., Schwartz G., Eversole A.G., J.A. Collier, Schwendler T.E. 2003. Intensification of pond aquaculture and high rate photosynthetic systems. Aquaculture Engineering 28: 65-86.

Chen, S., M. B. Timmons, D. J. Aneshansley and J. J. Bisogni. 1993. Suspended solids characteristics from recirculating aquacultural systems and design implications. Aquaculture 112:143-155.

Crab, R., Avnimelech, Y., Defroirdt, T., Bossier, P., Verstraete, W., 2007. Nitrogen removal techniques in aquaculture for sustainable production. Aquaculture 270:1-14

Crab, R., 2010. Bioflocs technology: an integrated system for the removal of nutrients and simultaneous production of feed in aquaculture. PhD thesis, Ghent University. 178 pp.

Crab, R., Chielens, B., Wille, M., Bossier, P., Verstraete, W. 2010a. The effect of differ-ent carbon sources on the nutritional value of bioflocs, a feed for Macrobrachium rosenbergii postlarvae. Aquacult. Res. 41, 559–567.

Burford, M.A., Thompson, P.J., Mcintosh, R.P., Bauman, R.H., Pearson, D.C. 2004. The contribution of flocculated material to shrimp (Litopenaeus vannamei) nutrition in a high-intensity, zero-exchange system. Aquaculture 232, 525–537.

Defroidt, T., Halet, D., , Vervaeren, H., Boon, N., Van de Wiele, T., Sorgeloos, P., Bossier, P., Verstraete, W. 2007. The bacterial storage compound poly-β-hydroxybutyrate protects Artemia fransciscana from pathogenic Vibrio campbellii. Environ. Microbiol. 9: 445-452.

De Schryver, P., Boon, N., Verstraete, W., Bossier, P. 2012. The biology and biotechnology behind bioflocs. In: Avnimelech, Y. (Ed.), Biofloc Technology: A PracticalGuide Book. , 2nd ed. The World Aquaculture Society, Baton Rouge, LA, USA,pp. 199–215.

Delbare, D., Van Nieuwenhove K. 2013. Zero Output Recirculating Aquaculture System - Zoras. In V. Overheid (Ed.): ILVO-Visserij.

Eding, E.H., Kamstra, A., Verreth, J.A.J., Huisman, E.A., Klapwijk, A. 2006. Design and operation of nitrifying trickling filters in recirculating aquaculture: a review. Aquac. Eng. 34: 234-260.

Ekasari J. Angela D., Waluyo S.H., Bachtiar T., Surawidjaja E.H., Bossier P., De Schryver P. 2014. The size of biofloc determines the nutritional composition and the nitrogen recovery by aquaculture animals. Aquaculture 426–427: 105–111.

Emerenciano M., Ballester E.L.C., Cavalli R.O., Wasielesky W. 2012. Biofloc tech-nology application as a food source in a limited water exchange nursery systemfor pink shrimp Farfantepenaeus brasiliensis (Latreille, 1817). Aquacult. Res. 43,447–457.

FIFAC, 1980. Symposium on new developments in the utilization of heated effluent and recirculation systems for intensive aquaculture. EIFAC, 11th Session, Stavanger, Norway, May 28-30th.

Gaudy, A.F., Jr., Gaudy, E.T. 1980. Microbiology for Environmental Scientists and Engineers. McGraw-Hill, New York, 736 pp.

Gutierrez-Wing M., Malone, R. 2006. Biological filters in aquaculture: Trends ans research directions for freshwater and marine applications. Aquacultural Engineering. 34:163-171.

Halet, D., Defroidt, T., van Damme, P., Vervaeren, H., Forrez, I., Van de Wiele, T., Boon, N., Sorgeloos, P., Bossier, P., Verstraete, W. 2007. Poly-β-hydroxybutyrate-accumulating bacteria protect gnotobiotic Artemia fransciscana from pathogenic Vibrio campbellii. FEMS Microbiol. Ecol. 60: 363-363.

Hargreaves, J. A. 2013. Biofloc Production Systems for Aquaculture. South Regional Aquaculture Center. sRAC Publications.

Hari B., Madhusoodana K., Varghese J.T., Schrama J. W., Verdegem M.C.J. 2004. Effects of carbohydrate addition on production in extensive shrimp culture systems. Aquaculture 241, 179–194.

Hari, B., Kurup B.M., Varghese J. T., Schrama J. W., Verdegem M. C. J. 2006. The effect of carbohydrate addition on water quality and the nitrogen budget in extensive shrimp culture systems. Aquaculture 252:248–263.

Henze, M., Harremoes, P., Arvin, E., Cour Jansen, J. 1996. Waste water treatment. Lyngby, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, New York.

Hopkins, J.S., Hamilton, R.D.L., Sandifers, P.A., Browdy, C.L., Stokes, A.D. 1993. Effect of water exchange rate on production, water quality, effluent characteristics and nitrogen budgets of intensive shrimp ponds. J. World Aquac. Soc. 24: 304-320.

Hussenot, J., S. Lefebvre and N. Brossard. 1997. Open-air treatment of wastewater from land-based marine fish farms in extensive and intensive systems: current technology and future perspectives. Aquaculture Living Resources 11:297-304.

Kuhn, D.D., Boardman, G.D., Lawrence, A.L., Marsh, L., Flick, G.J., 2009. Microbial flocmeal as a replacement ingredient for fish meal and soybean protein in shrimpfeed. Aquaculture 296, 51–57.

Lemarié G., Martin J.-L. M., Dutto G., Garidou C. 1998. Nitrogenous and phosphorous waste production in a flow-through land-based farm of European seabass (Dicentrarchus labrax). Aquat. Living Resources 11(4): 247-254.

Maillard V.M., Boardman G.D., Nyland J.E., Kuhn D.D. 2005. Best management practice development to minimize environmental impact from large flow-through trout farms. Aquaculture 226: 91-99.

Malone, R.F., Pfeiffer T.J. 2006. Rating fixed film nitrifying biofilters used in recirculating aquaculture systems. Aquacultural Engineering 34:389-402.

Michaud, L. Blancheton, J.P., Bruni, V., Piedrahita, R. 2006. Effect of particulate organic carbon on heterotrophic bacterial populations and nitrification efficiency in biological filters. Aquac. Eng. 34: 224-233.

Moreira de Souza D., Suita S.M., Romano L.A. 2014. Use of molasses as a carbon source during the nursery rearing of Farfantepenaeus brasiliensis (Latreille, 1817) in a Biofloc technology system. Aquaculture Research 45, 270–277.

Muir, J.F. 1978. Aspects of water treatment and reuse in intensive fish culture. PhD. Thesis. University of Stratchclyde, Glasgow, 451 pp.

Wilson Wasielesky Jr1 & Eduardo Luis Cupertino Ballester3

Odum, W.E., 1968. The ecological significance of fine particle selection by the striped mullet, Mugil cephalus. Limnol. Oceanogr. 13, 92–98.

Paul, E.A., van Veen, J.A., 1978. The use of tracer to determine the dynamic nature of organic matter. Proceedings of the 11th International Congress of Soil Science, Edmonton, Canada, Vol. 3, pp. 61-102.

Piedrahita, R. H. 2003. Reducing the potential environmental impact of tank aquaculture effluents through intensification and recirculation. Aquaculture 226: 35–44.

Ray, A.J., Dillon, K.S., Lotz, J.M., 2011b. Water quality dynamics and shrimp (Litopenaeus vannamei) production in intensive, mesohaline culture systems with two levels of biofloc management. Aquacult. Eng. 45, 127–136.

Roustaian P., KamarudinM.S., Omar H., Saad C.R. & Ahmad M.H. 2001. The e¡ect of dietary lipid sources on the Macrobrachium rosenbergii larval performance, post larval production and fatty acid composition. Journal of Aquaculture in theTropics16, 251-263.

Schram E., Sereti V., de Buisonje F., Eding E. Ellen E., van der Mheen H. 2004. De productie van reststromen door de Nederlandse visteelt. Rapport Nummer: C015/06. Wageningen Universiteit – IMARES. 93 pp.

Schneider, O., Sereti, V., Eding, E.H., Verreth, J.A.J. 2005. Analysis of nutrient flows in integrated intensive aquaculture systems. Aquac. Eng. 32: 379-401.

Schneider, O., Sereti, V., Eding, E.H., Verreth, J.A.J., Klapwijk, B. 2005. Kinetics, design and biomass production of a bacteria reactor treating RAS effluent streams. Aquac. Eng. 36: 24-35.

Schroeder, G.L. 1978. Autotrophic and heterotrophic production of micro-organisms in intensely maured fish ponds, and related fish yields. Aquaculture 14, 303–325.

Stechele B. 2015. Biofloc technology apllied for biofiltration in a recycling aquaculture system with European seabass – Biofloc characteristics and nutritional suitability. Thesis for Master Degree in Marine Biodiversity and Conservation. 51 pp.

Timmons, M. B., Chen S., Weeks N.C. 1995. Mathematical model of a foam fractionation used in aquaculture. Journal of the World Aquaculture Society 26:225-233.

Twarowska J.G., Westerman P.W., Losordo T.M. 1997. Water treatment and waste characterization evaluation of an intensive recirculating fish production system. Aquacultural Engineering 16(3): 133-147.